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CHM 3203: Chimie physique 2

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Mode de livraison

  • En ligne
  • Mode mixte : en ligne et en présentiel
  • En présentiel


1. Justification

Le module «Chimie physique 2» se concentre sur cinq domaines de la chimie physique qui sont importants dans plusieurs aspects de notre vie. Ces domaines sont : les solutions, les colloïdes, l'équilibre des phases, l'électrochimie et la chimie nucléaire. Premièrement, les solutions sont souvent nécessaires afin de faciliter plusieurs réactions chimiques dans les processus vitaux ou dans les industries. Deuxièmement, les colloïdes ont de nombreuses applications dans les industries (pour les produits pharmaceutiques, la nourriture et les boissons, les peintures, les adhésifs, les cosmétiques, l'encre, etc.). Troisièmement, plusieurs substances existent sous plusieurs états physiques; les états les plus communs sont : solide, liquide et gazeux. Chacune de ces phases a des propriétés physiques particulières. Quatrièmement, l'électrochimie nous permet de comprendre certains processus biologiques. Les applications de l'électrochimie sont aussi très diversifiées et ont une grande importance économique. De plus, plusieurs processus vitaux impliquent des réactions électrochimiques. La corrosion du fer, le blanchiment des taches et la photosynthèse sont des exemples de réactions électrochimiques. Cinquièmement, même si les noyaux de plusieurs isotopes sont stables, quelques uns sont instables et subiront des «réactions nucléaires». De telles réactions peuvent être utiles pour générer de l'énergie ou pour la médecine nucléaire, mais elles peuvent aussi être dangereuses dans le cas des armes de destruction massive - les armes nucléaires.

2. Pré requis / connaissances préalables

Avant d'entamer le présent module, l'apprenant doit bien connaître les concepts suivants qui ont été traités dans les modules 2 et 3 : la thermodynamique chimique, la chimie des solutions et les réactions d'oxydoréduction. L'apprenant doit être en mesure de :

  • Distinguer les termes employés pour discuter à propos des différentes solutions; par exemple, connaître la différence entre les solutions saturées et sursaturées
  • Décrire les facteurs qui affectent la solubilité et le taux de mise en solution
  • Expliquer ce que sont les propriétés colliquatives des solutions et faire les calculs nécessaires dans des problèmes en lien avec le sujet
  • Faire la distinction entre les différentes unités de concentration et savoir bien les utiliser lors de calculs
  • Différencier les processus exothermiques et endothermiques
  • Effectuer des calculs stœchiométriques mettant en jeu des variations de chaleur
  • Prédire de manière qualitative et de manière quantitative la spontanéité des processus physicochimiques en se basant sur l'enthalpie, l'entropie et l'énergie libre de Gibbs
  • Écrire les réactions équilibrées d'oxydoréduction; effectuer des expériences et des calculs reliés aux réactions d'oxydoréduction


3. Objectifs généraux

À la fin de ce module, l'apprenant doit être en mesure de :

  • Expliquer les forces motrices dans les processus de dissolution
  • Expliquer l'effet de la température et de la pression sur la solubilité
  • Fournir une explication thermodynamique du phénomène de mélange
  • Définir et expliquer les propriétés colliquatives des solutions
  • Définir et expliquer l'état colloïdal
  • Expliquez les facteurs qui influencent la stabilité colloïdale
  • Dessiner et expliquer des diagrammes de phases simples
  • Utiliser le concept des réactions d'oxydoréduction pour expliquer les réactions électrochimiques
  • Prédire la spontanéité d'une réaction lorsque les potentiels de réduction standards sont connus
  • Utiliser le potentiel de cellule pour déterminer la constante d'équilibre d'une réaction
  • Expliquer le phénomène de la radioactivité
  • Expliquer pourquoi certains éléments sont stables alors que d'autres ne le sont pas
  • Effectuer des calculs reliés au phénomène de la radioactivité


4. Volume horaire

120 heures
Temps approximatif consacré à chacun des thèmes :
Unité 1 : 20 heures
Unité 2 : 15 heures
Unité 3 : 15 heures
Unité 4 : 20 heures
Unité 5 : 30 heures

5. Matériel

Pour pouvoir faire l'ensemble de ce module, la connectivité Internet est essentielle puisqu'elle servira à :

  • accéder aux activités d'apprentissage en ligne
  • accéder aux évaluations en ligne (quiz, tests, travaux et expériences)
  • participer aux interactions multimédia (y compris les vidéoconférences)
  • profiter de la bibliothèque virtuelle (e-Library) ainsi que des bases de données
  • participer aux discussions interactives en groupe et aux sessions de clavardage
  • accéder à une bibliothèque et à un centre d'enseignement individualisé
  • accéder au matériel de référence et aux manuels recommandés (sites Internet qui contiennent du matériel didactique)